了解Python

了解Python

• Python之父 Guido Van Rossum，一位荷兰程序员，在1989年圣诞节编写了Pyhon语言。
• 1991年第一个Python解释器诞生，由C语言编写
• 2000年Python2.0诞生
• 2008年Python3.0诞生
• 2020年Python2.0停止维护，Python3.0更加简洁
• Python是一门高级面向对象的编程语言，是动态解释性语言，拥有优雅的结构和清晰的语法，简单易学。提供了丰富的第三方库。Python也可以调用其他语言的代码，又称为胶水语言。
• Python的使用领域非常多，人工智能、数据科学、编写系统工具、APP、自动化脚本、WEB开发等…

Python基础语法

• 注释

1. 使用 # 注释内容 号实现单行注释
2. 使用 “”" 注释内容 “”" 三引号实现多行注释

• 导入库

1. 导入模块 import os
2. 导入模块中的对象 from os import getcwd
3. 导入模块并起个别名 import pandas as pd

• 变量使用

1. Python中变量名（标识符）由字母数字下划线组成，并且不能以数字开头，不能和关键字重名
2. 查看Python中的关键字 keyword.kwlist 或者 help(“keywords”)
3. Python中变量根据作用域范围分为全局变量（整个模块内使用）和局部变量（在定义的方法和函数内使用）

• 执行顺序
  Python语句自上而下执行
• 缩进格式
  Python使用缩进区分代码块，缩进可以是 n >=1，全局要保持一致
• 基础函数

函数名	函数功能
help()	查看帮助信息，help(print)
dir()	查看函数的属性和具有的方法，dir(print)
id()	查看标识符的内存地址，a = 1 print(id(a))
type()	查看数据类型
del()	删除对象
input()	接受输入，输入类型为字符串
len()	查看对象长度

Python数据结构

Python中内置的数据结构有六种：Number（数值）、String（字符串）、List（列表）、Tuple（元组）、Dictionary（字典）、Set（集合）。除此之外还有数组、矩阵等结构需要导入工具包才能使用。

数值

Python3 里支持 int、float、bool、complex（复数）几种类型的数值

• print(a / b) : 得到 a 除 b 的浮点数值
• print(a // b) : 得到 a 除 b 的整数值
• print(a ** b) : 得到 a 的 b 次方数值

字符串

Python中字符串是由一个或多个字符组成的序列，字符个数即为字符串长度。注意Python中没有字符类型，单个字符被认作长度为1的字符串。

• 创建字符串：使用单引号或者双引号创建的字符串完全一样，三引号字符串可以是多行字符串，如下图
  
• 转义字符：使用单引号或者双引号创建多行字符串时可以使用转义字符 实现，还可以使用 屏蔽特殊符号功能
• 原始字符串：在字符串前面加 r，打印最原始字符串，S = r"Py hon"
• 访问字符串元素：通过下标访问，字符串是一个有序且不可变的结构
• 字符串加法和乘法：加法用于拼接，乘法用于重复
• 字符串切割操作：str.split(str1) 以str1为分隔符对字符串切割
• 字符串替换操作：str.replace(str1, str2) 将字符串中的 str1 替换成 str2 生成新的字符串
• 字符串大小写转换：str.lower() 将字符串中的大写字符转换成小写， str.upper() 将字符串中的小写字符转换成大写
• 字符串拼接：str.join(iter) 将所给参数 iter 中的每个元素以指定的字符串 str 连接生成一个新的字符串
  
• 格式化输出：使用格式化操作符 % 辅助实现格式化输出，如 print(“My name is %s, age is %d.” %(‘Python’, 31))

列表

列表是一个序列，其中的元素可以是任意的数据类型，并且可以随时地添加或删除元素。

List = [1, 2, 3]      #创建列表
List[1]               #访问元素
List[1] = 0           #修改元素
print(List)           #打印 [1, 0, 3]

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• 列表运算符
  列表中的运算符和字符串中的相同，如下代码

a = [1, 2, 3]
b = [4, 5]
print(a * 2)          #打印 [1, 2, 3, 1, 2, 3]
print(a + b)          #打印 [1, 2, 3, 4, 5]

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• 列表数据操作

类成员函数	功能
list.append(obj)	在列表末尾添加新的对象
list.remove(obj)	移除列表中的某一个值的第一个匹配项
list.insert(index, obj)	将指定对象 obj 插入指定位置 index
list.pop([index = -1])	移除列表中对应下标位置的元素，默认是最后一个位置
list.reverse()	逆置列表中的元素
list.sort(cmp=None, key=None, reverse=False)	cmp为可选参数，如果指定了该参数，会使用该参数的方法进行排序。key是用来进行比较的元素。reverse=False 为升序
enumerate(list)	遍历并获取元素和对应索引，一般用于for循环中
squares = [x*2 for x in list]	列表推导式，批量生成符合规则的元素组成的列表

# 遍历并获取元素和对应索引
animals = ['dog', 'cat', 'fish']
for i in enumerate(animals):
    print(i)

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(0, ‘dog’)
(1, ‘cat’)
(2, ‘fish’)

# 列表推导式
squares = [x*2 for x in animals]
print(squares)

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[‘dogdog’, ‘catcat’, ‘fishfish’]

• 列表索引与切片
  索引的访问从 0 到 n-1，所有有序序列都能使用
  切片List[start : end : step]，start 为 0 时可以省略，end 为 n-1 时可以省略，step 为1时以省略，注意： step 取负值时，反向取值

元组

元组是一个不可变的有序序列，类似于字符串，但不同的是，元组中的对象可以是任意对象。

Tuple = (1, ['a', 'b'], "Python")        #创建元组
print(Tuple)                             #打印 (1, ['a', 'b'], 'Python')
print(type(Tuple))                       #打印 <class 'tuple'>

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• 创建单个元组需要使用 “,” 来标明是元组
• 元组不可变，修改数据会报错，不推荐变相修改元组数据

t1 = (1)
t2 = (1,)
print("t1 type: ", type(t1), "
" "t2 type: ", type(t2))

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t1 type: <class ‘int’>
t2 type: <class ‘tuple’>

字典

Python中字典的每个元素由一组键-值对组成，其中键是唯一不可变的，如果字典有相同的键，则后面的值会覆盖前面的值。当数据量大时，字典的访问速度比列表快。

• 字典的定义

# 字典的三种赋值操作
x1 = {'name':'Caso', 'age':18, 'sex':'man'}
x2 = dict(name = 'Caso', age = 18, sex = 'man')
x3 = dict([("name", "Caso"), ("age", 18), ("sex", "man")])
print(x1)
print(x2)
print(x3)

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{‘name’: ‘Caso’, ‘age’: 18, ‘sex’: ‘man’}
{‘name’: ‘Caso’, ‘age’: 18, ‘sex’: ‘man’}
{‘name’: ‘Caso’, ‘age’: 18, ‘sex’: ‘man’}

• 获取字典数据

# 1.直接使用键获取值，输入不存在的键会报错
print(x1['name'])
# 2.使用 get(key, ["str"]) 方法获取数据
print(x1.get("age"))
# 2.1 使用 get 获取值时，键值不存在会返回 None 或指定的值
print(x1.get("school"))
print(x1.get("school", "school not exist"))
# 3.查看所有的键
print(x1.keys())
# 4.查看所有的值
print(x1.values())
# 5.查看所有的键值对
print(x1.items())

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以上代码输出如下：

Caso
18
None
school not exist
dict_keys([‘name’, ‘age’, ‘sex’])
dict_values([‘Caso’, 18, ‘man’])
dict_items([(‘name’, ‘Caso’), (‘age’, 18), (‘sex’, ‘man’)])

• 向字典插入数据

x1["school"] = "爱丁堡"
print(x1)

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{‘name’: ‘Caso’, ‘age’: 18, ‘sex’: ‘man’, ‘school’: ‘爱丁堡’}

• 修改字典中数据

x1["age"] = 25
print(x1)

• 1
• 2

{‘name’: ‘Caso’, ‘age’: 25, ‘sex’: ‘man’, ‘school’: ‘爱丁堡’}

集合

Python集合中的元素是唯一的，重复的元素会被删除。

• 定义集合

keyset = {'name', 'age', 'sex', 'school'}
# 使用 in 检查某一元素是否存在
print("score" in keyset)

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False

• 添加元素

# set.add(obj) 给集合添加元素，如果该元素已存在，则不执行任何操作
keyset.add('name')
keyset.add('score')
print(keyset)

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{‘score’, ‘name’, ‘school’, ‘sex’, ‘age’}

• 删除元素

# set.remove(obj) 移除集合中的指定元素
keyset.remove('name')
print(keyset)

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{‘score’, ‘school’, ‘sex’, ‘age’}

• 集合唯一性

Test = [1, 2, 3, 2, 3, 5]
# 利用集合的唯一性给列表去重
print(list(set(Test)))

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[1, 2, 3, 5]

Python控制流

Python中的控制流关键字 if、elif、else、for、while、break、continue.

if 判断语句

Python中的条件控制通过判断条件语句的执行结果是（True or False）来决定所执行的代码块；有多个代码块可以用 if - elif - else，如下：

# 是不是狗？
game = input("请输入: ")
if game == 'Dog':
    print("Oh, you're True Dog!")
elif game == 'not Dog':
    print("hh, you're not Dog! Congratulation!")
else:
    print("Ok, you are man?")

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需要注意一点，在Python中 0、None、空值均默认为False，其他都为True

for 循环语句

Python中for循环不同于其他语言for循环一点就是，它能接受可迭代对象（如序列）作为其参数，每次迭代其中一个参数。
for循环后面还可以加else，在循环结束后正常执行。

for i in ['you', 'are', 'true', 'dog']:
    print(i)
else:
    print("算了，不和狗计较！")

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you
are
true
dog
算了，不和狗计较！

Python中的嵌套循环，eg：输出乘法口诀表

for i in range(1, 10):
    for j in range(1, i+1):
        print("%dX%d=%-2d"%(j, i, j*i), end=" ")
    print()

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1X1=1
1X2=2 2X2=4
1X3=3 2X3=6 3X3=9
1X4=4 2X4=8 3X4=12 4X4=16
1X5=5 2X5=10 3X5=15 4X5=20 5X5=25
1X6=6 2X6=12 3X6=18 4X6=24 5X6=30 6X6=36
1X7=7 2X7=14 3X7=21 4X7=28 5X7=35 6X7=42 7X7=49
1X8=8 2X8=16 3X8=24 4X8=32 5X8=40 6X8=48 7X8=56 8X8=64
1X9=9 2X9=18 3X9=27 4X9=36 5X9=45 6X9=54 7X9=63 8X9=72 9X9=81

while 循环语句

Python中的while语句，在循环条件成立下，执行循环体，也可以加else语句。
Python中没有 do-while 语句。

game = ['life', 'is', 'True']
i = 0
while i < 3:
    print(game[i])
    i += 1
else:
    print("未完待续...")

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life
is
True
未完待续…

break 和 continue

Python中使用break跳出当前循环，使用continue跳过当次循环

while True:
    game = input("请承认自己很狗!
")
    if game == "你是真的狗":
        print("好吧，确实狗！")
        break;
    else:
        print("不承认是吧？直到你承认！")
        continue
    print("反正你到不了这里！") # 要么break，要么continue

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Python函数

自定义函数 def

自定义一个函数，返回一个序列，使得序列中每个数字都是前两个数字之和（斐波那契数列）

def fibs(nums):
    result = [0, 1];
    for i in range(2, nums):
        val = result[i-1] + result[i-2]
        result.append(val)
    return result
print(fibs(5))

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[0, 1, 1, 2, 3]

Python函数中的几种传参方式：

参数类型	传入方式
必备参数	必须以正确的顺序传入函数，调用时的数量必须和声明时的一样
关键字参数	函数调用时以等号赋值的形式传入
默认参数	调用函数时，缺省参数值如果没有传入，则被认为是默认值
不定长参数	声明时不会命名。如 args、**kwargs，加 * 号的args是元组，加**号的kwargs存放命名参数，形如key=value的参数，kwargs为字典

def func(a=1, b=2, *args):
    print(a, b)
    print(args)
# 1. 传必备参数
func(0, 4)
# 2. 传关键字参数
func(b=4, a=0)
# 3. 传默认参数
func()
# 4. 传不定长参数
func(1, 2, 3, 4, 5)

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0 4
()
0 4
()
1 2
()
1 2
(3, 4, 5)

匿名函数 lambda

Python中lambda用来创建匿名函数，相比于普通函数，匿名函数只是一个表达式，函数体比def简单，只能封装有限的逻辑。

max = lambda x,y : x + y
max(2, 3)

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Python对象

Python中创建类使用关键字class，并且具备封装、多态和继承的特点。

class Person(object):
    def __init__(self, age, name): # self指实例化的对象
        self.__age = age;
        self.name = name
    def show(self):
        print("My name is %s"%(self.name))
        print("age: %d"%(self.__age))
# 实例化对象
p1 = Person(age=18, name="dog")
p1.show() 
# Python的继承
class Man(Person):
    pass
# 子类实例化
man = Man(age=25, name="Caso")
man.show()

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My name is dog
age: 18
My name is Caso
age: 25

默认情况下，属性在Python中都是 public 公有的，该类所在的模块或其他导入了该类的模块都可以访问到。如果想要类中某些属性不想被外界访问或继承可对其私有化。

• 在属性或方法前加一个下划线_，可防止该属性被导入到其他模块使用，只在当前模块使用
• 在属性或方法前加两个下划线__，实现完全私有化，类外不能访问

Python 文件读写

Python中内置了读写文件的函数：open，返回文件对象。
通常用法：open(filename, mode, encoding)

参数值	参数说明
filename	传入要访问的文件名称的字符串值
mode	设定打开文件的模式（r：只读、w：写入、a：追加、*b：二进制的形式）
encoding	打开文件的编码格式，默认为 utf-8

f = open("text.txt", 'w') # 打开文件text.txt，当文件不存在时会新建一个
str = input("输入要写入的内容: ")
f.write(str) # 将str内容写入文件
f.close() # 关闭该文件描述符

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E:>type text.txt
Caso_卡索

f = open("text.txt", 'r')
print(f.read(6)) # 读取6个字符，并将光标后移6个字符
print(f.read()) # 读取光标所在位置至最后
f.close()

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Caso_卡
索

# 使用with语句进行文件写入
with open("test.txt", 'w') as f:
    f.write("使用with语句进行文件写/读")
# 使用with语句读取文件内容
with open("test.txt", 'r') as f:
    print(f.read())

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使用with语句进行文件写/读

Python 异常捕获

程序异常，一般指运行时出现错误（比如被除数为零、列表下标越界、修改字符串等），Python中用于处理异常的关键字有 try、except、final 等。

# 使用 try、except、final 示例程序异常捕获
try:
    print(1/0)
except Exception as e: # Exception 常规错误的基类
    print(e)
finally:  # 退出try时总会执行
    print("最后都会执行finally中的语句")

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division by zero
最后都会执行finally中的语句

Python 常用工具库

关于这部分内容准备另写博客进行总结，分为常用标准库一篇，第三方库根据具体库的使用再做总结，最后汇总一篇链接出来。

标准库

Python自带的一些库，如：os、sys、time等模块，打算另写一篇博客总结。
Python标准库之——time模块
Python标准库之——os模块

第三方库

需要自行安装的第三方库。如numpy（科学计算）、pandas（数据处理）等三方库

转自：https://blog.csdn.net/xiaoma_2018/article/details/107799229?utm_medium=distribute.pc_feed.none-task-blog-short_term_tag-12.nonecase&depth_1-utm_source=distribute.pc_feed.none-task-blog-short_term_tag-12.nonecase